压力分散型预应力锚索桩板墙结构体系及应用研究

论文摘要

在公路工程建设中挡图墙是应用十分广泛的构造物之一,由于挡土墙设置位置、结构形式、建筑材料、施工方法及所处环境条件等的不同而分为很多不同的类别。随着我国山区高等级公路建设步伐的加快,地形狭窄、地势陡峻、地质破碎地段的高挡土墙的建设中,常规结构形式的挡土墙难以满足建设要求。目前在国内外的工程实践中将大吨位压力分散型预应力锚索常用于滑坡稳定治理和边坡松散土体的稳定治理中,本文将大吨位压力分散型预应力锚索与桩板机构有机的结合,解决了以松散土体为锚固受力体的墙后楔形高填方稳定问题,对类似地势高挡土墙的修建具有很好的借鉴意义。本文在借鉴国内外研究成果的基础上,结合依托工程云南个旧～冷墩二级公路K22+336.01～K22+513.39段压力分散型预应力锚索桩板墙工程,研究了挡土板、肋柱和锚索的结构,锚索、混凝土和注浆料等主要材料质量技术要求及施工工艺。研究了预应力锚索桩板墙结构承受的土压力和结构内力计算方法,计算结果表明：肋柱可视为支承于刚性支座的简支梁或连续梁,当锚索层数为三层或三层以上时,内力计算图式可近似地看成连续梁：当锚索为二层,且基础为固定端或铰支端时,则按连续梁计算内力：基础为自由端时,应按双支点悬臂梁计算内力。锚索按轴心受拉构件考虑。挡土板可按以肋柱为支点的简支板计算,其计算跨度为净跨加板的两端搭接长度。为取得现场实际资料与数据,确定土体的极限承载力,从而最终确定预应力锚索锚固段的实际长度和结构分布,同时检验预应力锚索施工工艺需进行现场拉拔试验。根据现场拉拔试验和现场施工锚索轴力监测结果表明：坡体碎石土体的摩阻力在215.2Kpa以上,设计的三种吨位的索体锚固段安全系数都在1.55以上,符合规范要求：锚索轴力完全控制在设计和规范允许的范围内且使得桩、锚均处于良好的受力状态之中。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文研究的背景及意义
• 1.2 预应力锚索桩板墙国内外研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 第二章 预应力锚索桩板式挡土墙的构造
• 2.1 预应力锚索桩板式挡土墙的构造与布置
• 2.1.1 预应力锚索桩板板式挡土墙的构造
• 2.1.2 预应力锚索桩板板式挡土墙的布置
• 2.2 预应力锚索桩板式挡土墙的稳定原理及构造体系
• 2.2.1 支挡受力原理
• 2.2.2 预应力锚索桩板式挡土墙的构造体系
• 2.3 预应力锚索桩板式挡土墙体系的材料要求
• 2.3.1 锚索
• 2.3.2 混凝土
• 2.3.3 注浆料
• 2.4 小结
• 第三章 预应力锚索桩板式挡土墙结构计算
• 3.1 车辆荷载换算
• 3.1.1 按公路桥涵设计通用规范进行计算
• 3.1.2 按车带宽均摊进行计算
• 3.2 土压力计算
• 3.2.1 计算参数
• 3.2.2 主动土压力计算
• 3.2.3 土压力修正
• 3.2.4 土压力分布
• 3.3 肋柱的支点反力和内力计算
• 3.3.1 方法一:视肋柱为双支点悬臂梁时的内力计算
• 3.3.2 方法二:视肋柱为连续梁时的内力计算
• 3.4 肋柱底端支承应力验算
• 3.4.1 容许应力法
• 3.4.2 极限状态法
• 3.5 锚索的内力计算
• 3.6 挡土板的内力计算
• 3.7 小结
• 第四章 预应力锚索桩板板式挡土墙施工工艺与质量控制
• 4.1 预应力锚索桩板式挡土墙墙面系的施工工艺
• 4.1.1 墙面系的施工工艺流程图
• 4.1.2 施工前准备
• 4.1.3 钢筋预制
• 4.1.4 模板安装
• 4.2 混凝土配合比设计
• 4.2.1 混凝土配合比设计方法
• 4.2.2 混凝土配合比设计控制参数
• 4.2.3 混凝土配合比计算
• 4.3 水泥混凝土施工
• 4.3.1 护壁砼的施工
• 4.3.2 肋柱砼的浇注
• 4.4 挡板安装
• 4.5 桩后回填土
• 4.6 压力分散型锚索的施工
• 4.6.1 预应力锚索施工工艺流程
• 4.2.2 压力分散型锚索的维护保养
• 4.7 预应力锚索桩板式挡土墙的施工和监测技术要求
• 4.8 小结
• 第五章 预应力锚索桩板墙计算工程实例
• 5.1 个冷二级公路建设条件
• 5.1.1 地形、地貌
• 5.1.2 地层岩性
• 5.1.3 水文地质
• 5.1.4 地震
• 5.1.5 工程地质条件评价
• 5.2 方案比选
• 5.3 预应力锚索桩板式挡土墙结构内力计算
• 5.3.1 技术标准
• 5.3.2 设计资料
• 5.3.3 土压力计算
• 5.3.4 预应力锚索桩板式挡土墙内力计算
• 5.4 现场试验
• 5.4.1 预应力锚索现场基本试验（抗拔力试验）一般规定
• 5.4.2 压力分散型锚索基本试验
• 5.4.3 拉拔试验张拉成果统计与分析
• 5.5 小结
• 第六章 结论与建议
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果